張運濤,梁 曦,吳建玉

(浙江水利水電?？茖W校,浙江 杭州 310018)

0 引 言

教育事業(yè)和信息技術的飛速發(fā)展,加速了高校數字化校園的建設步伐,各大高校都在進行信息化建設,然而由于缺乏統(tǒng)一規(guī)劃,高校內不同部門或同一部門內部大多存在多套信息系統(tǒng),有各自的數據庫和獨立的應用程序,以致這些位置上分散的獨立系統(tǒng)形成了所謂的“信息孤島”.高校畢業(yè)實踐綜合管理環(huán)節(jié)時空跨度比較大,信息來源多,急需建立完善的系統(tǒng)進行信息化管理.因此,如何有效地整序、共享、整合現有信息資源,開發(fā)出具有松耦合、業(yè)務敏捷,能很好地與高校其他信息系統(tǒng)的集成的畢業(yè)實踐管理系統(tǒng)成為當前研究熱點.

1 SOA理論基礎

1.1 SOA架構理念

SOA(service-oriented architecture)即面向服務的體系架構,有很多定義,但基本上可以分為兩類:一類認為SOA主要是一種架構風格;另一類認為SOA是包含運行環(huán)境、編程模型、架構風格和相關方法論等在內的一整套新的分布式軟件系統(tǒng)構造方法和環(huán)境,涵蓋服務的整個聲明周期:建?！_發(fā)—整合—部署—運行—管理.SOA的關鍵是服務的概念,W3C將服務定義為:服務提供者完成一組工作,為服務使用者交付所需的最終結果[1].

SOA的體系結構包括3個角色:服務提供者,服務請求者,服務注冊中心,見圖1.角色間通過使用3種操作進行協作:Publish(發(fā)布)操作,Find(查找)操作和Bind(綁定)操作[2].

圖1 SOA體系結構圖

其中,Web服務描述語言(即WSDL)用于描述服務;簡單對象訪問協議(即SOAP)作為傳輸層,用來在消費者和服務提供者之間傳送消息;統(tǒng)一描述發(fā)現和集成(即UDDI)用來注冊和查找服務.一個消費者可以在UDDI注冊表查找服務,取得服務的WSDL描述,然后通過SOAP來調用服務.而SOA最經典的實現模型就是建立在三種角色的交互上,分別是服務的提供者、服務請求者和服務注冊中心,而交互的內容包括發(fā)布、查找和綁定三個操作.服務提供者開發(fā)一個通過網絡可以被訪問的服務,然后將服務的描述注冊到服務注冊中心或者發(fā)送給服務請求者;服務請求者使用查找操作從本地或服務的注冊中心得到服務描述,并使用服務描述中的信息與服務的提供者實現綁定,調用其中的操作.一個服務既可以是提供者也可以是請求者.

1.2 SOA的實現技術

SOA具體的實現有很多,包括Web Services、Session Bean、JINI等.但隨著 Web Services技術越來越被重視,其已經成為實現SOA的主要構架技術.它是建立在開放標準和獨立于平臺協議基礎之上的分布計算單元.Web Services用XML進行數據的描述和交換,使用SOAP協議在服務提供者與服務消費者之間進行通信,通過WSDL協議定義服務接口,使用UDDI協議進行Web Services注冊和查找.這些特性使得Web Services成為目前實現SOA的最好方式.而Web Services以分散的形式存在于不同的系統(tǒng)中.

2 基于SOA的畢業(yè)實踐綜合管理系統(tǒng)總體分析

2.1 需求描述

由于人員分散,時間和空間的跨度比較大,畢業(yè)實踐環(huán)節(jié)相對于高校其他的管理環(huán)節(jié)而言,實現信息化管理的需求更為迫切.畢業(yè)實踐綜合管理平臺涉及的信息資源相對比較多,部分信息來源于高?，F有信息資源管理系統(tǒng),例如人力資源管理系統(tǒng)、教學管理系統(tǒng)、財務管理系統(tǒng)、學生管理系統(tǒng)等,但這些信息系統(tǒng)也普遍存在著諸多不足:(1)資源信息及系統(tǒng)的規(guī)劃性不強;(2)資源信息數據的共享性差.每個部門的系統(tǒng)都有相應的數據環(huán)境,而由于自身需求量身定制的數據庫系統(tǒng)的數據結構、標準不一致.數據轉換復雜,增加了數據共享的難度,冗余數據無法同步更新;(3)軟件復用困難.各系統(tǒng)主要是以緊密耦合的方式把模塊化的業(yè)務邏輯組合而成,這些業(yè)務邏輯在其它信息系統(tǒng)中無法被重用;(4)異構平臺環(huán)境.操作系統(tǒng)有基于Unix的,也有基于Windows的,系統(tǒng)架構和開發(fā)平臺有C/S結構基于Delphi、VB等開發(fā)的,也有B/S結構基于.NET、JAVA開發(fā).因此需要通過SOA架構整合現有資源實現畢業(yè)實踐管理平臺的高效開發(fā).

2.2 高校畢業(yè)實踐綜合管理系統(tǒng)的用戶分析

高校畢業(yè)實踐綜合管理系統(tǒng)的使用角色主要分為畢業(yè)生、指導老師、輔導員、班主任、行政秘書、教學秘書、教研室主任、系部領導、學校領導等.他們分布在不同的學院,不同的部門,通過Intranet或Internet訪問高校畢業(yè)實踐綜合管理系統(tǒng),這些用戶的使用的軟硬件環(huán)境都不盡相同.為了滿足各類人員的需求,構建一個與平臺無關的高校畢業(yè)實踐綜合管理系統(tǒng)是非常必要的,而基于SOA的畢業(yè)實踐綜合管理系統(tǒng)可以很好地滿足這種要求.

2.3 高校畢業(yè)實踐綜合管理系統(tǒng)的功能分析

高校畢業(yè)實踐綜合管理系統(tǒng)主要功能按角色劃分見表1.

2.4 業(yè)務流程分析

通過分析現有業(yè)務流程,可以更充分了解此系統(tǒng)的具體功能細節(jié),也是進行服務粒度設計的關鍵過程,為搭建共享信息平臺提供分析基礎.高校畢業(yè)實踐綜合管理系統(tǒng)的主要業(yè)務流程包括開題報告提交及審核、實習日志的提交及審核、論文及相關資料的提交審核等等.這些業(yè)務流程有很大相似性,因此我們可以將提交過程和逐級審核過程分別定義為服務,由系統(tǒng)自動控制,如果將來由于管理的變革,在提交材料類別和流程上發(fā)生改變,也只需改變服務調用的方式和順序.通過對老師指導日志提交、任務書下達、學生提交材料的批閱等業(yè)務流程進行分析可以發(fā)現共同的流程變化,即這些流程中表現出的數據最終導致老師指導業(yè)績的變化,這樣就可將共同變化的內容抽象為一個服務,在統(tǒng)計老師業(yè)績時候可以利用服務的重用減少代碼的編寫量.

表1 高校畢業(yè)實踐綜合管理系統(tǒng)角色功能表

3 畢業(yè)實踐綜合管理系統(tǒng)設計

雖然,本文以SOA的思想設計整個畢業(yè)實踐綜合管理平臺,但是考慮到系統(tǒng)效率性能,并不是所有的組件都是用WebServices實現.在此架構采用面向對象的系統(tǒng)分析方法和SOA相結合.面向對象的設計劃分該平臺中各個層次的對象,結構清晰、功能模塊劃分獨立封裝,更好易于開發(fā)和維護.SOA的架構設計主要針對平臺的業(yè)務的設計.

此圖是表述了畢業(yè)實踐綜合管理平臺的系統(tǒng)架構.

本系統(tǒng)采用.NET平臺架構構建,在系統(tǒng)邏輯上分為以下幾個部分.

數據訪問層.此層主要負責與平臺數據中心進行交互,統(tǒng)一管理和建立系統(tǒng)與數據庫的數據連接,統(tǒng)一的事務處理,維護數據庫連接.

數據實體層.主要根據具體業(yè)務抽象的對象實體,實現系統(tǒng)業(yè)務中的數據實體的表現方式,是系統(tǒng)各層之間的數據交換載體.

圖2 畢業(yè)實踐綜合管理平臺系統(tǒng)架構

實體控制層.實現業(yè)務數據實體對象持久化的功能(包括數據的增刪查改),實現常規(guī)針對數據業(yè)務的各種數據操作,與業(yè)務數據實體層相結合實現最小的業(yè)務數據訪問單元.

業(yè)務規(guī)則層.完成具體應用系統(tǒng)的業(yè)務邏輯,為Web服務中心庫提供業(yè)務操作獨立完整的業(yè)務邏輯封裝.

外部服務框架.這部分組件主要是為其他外部平臺提供相應的基礎服務(如:安全中心、日志中心、公共函數庫、系統(tǒng)配置、系統(tǒng)信息編碼庫等).

Web服務中心庫.這層是整個平臺的相對比較核心的部分,主要是采用SOA的架構設計,實現針對具體系統(tǒng)應用的抽象、獨立、松耦合的獨立的業(yè)務邏輯封裝服務,是整個SOA的核心層,它承上啟下,對上響應業(yè)務模型,對下調用相關組件群完成業(yè)務需求,形成“業(yè)務驅動服務、服務驅動技術”的SOA事務處理格局.服務可以根據粒度分層.雖然細粒度提供了更多的靈活性,但同時也意味著交互的模式可能更為復雜.粗粒度降低了交互復雜性,但敏捷性卻下降.一般對于與外部系統(tǒng)的信息集成盡量采用粗力度、對于平臺內部可以采用細力度增加靈活性.

業(yè)務外觀層.針對具體的系統(tǒng)應用可視業(yè)務邏輯的外觀界面封裝,為Web應用表現層提供業(yè)務封裝的界面控件.

應用表現層.這一層利用ASP.NET和AJAX技術構建最終用戶使用的界面Web展現層.

適配器.實現畢業(yè)實踐綜合管理平臺數據中心和其他非平臺系統(tǒng)、其他數據中心的數據交換或者同步,也是該平臺連接信息孤島、實現信息共享的一個核心組件[3].

4 結 語

本文在研究信息系統(tǒng)開發(fā)技術的基礎上,利用系統(tǒng)整合架構SOA及先進的用戶體驗技術AJAX,設計了高校畢業(yè)實踐綜合管理系統(tǒng)方案,該系統(tǒng)與其他管理系統(tǒng)的差別在于基于SOA架構,具有非常優(yōu)秀的擴展性和集成性,使得該系統(tǒng)可以與既有的系統(tǒng)進行無縫整合,防止重復開發(fā),又可以為未來進一步開發(fā)奠定良好的基礎.但對于真正實現一個高校畢業(yè)實踐綜合管理系統(tǒng)還有很多工作需要做,本文提出的體系結構以及設計思路可以在具體實現過程中提供一定的參考價值.

[1]吳加娥,王世文.基于SOA的高校人事管理系統(tǒng)的研究[J].計算機應用與軟件,2009,26(5):172-173,212.

[2]陳 堅,景 紅.基于SOA的高校信息系統(tǒng)集成研究[J].軟件導刊,2010,9(2):67-69.

[3]梁 剛.基于SOA架構的電信綜合信息應用平臺[D].大連:大連理工大學,2009.